Konzept und Klassifizierung des Metallschutzgasschweißens
Ein Lichtbogenschweißverfahren, bei dem eine Schmelzelektrode und ein externes Gas als Lichtbogenmedium verwendet werden und das die Metalltröpfchen schützt, wobei das Schmelzbad und die Hochtemperaturmetalle in der Schweißzone verschweißt werden, wird als Schutzgasschweißen bezeichnet. Je nach Drahtmaterial und Schutzgas kann es in die folgenden Verfahren unterteilt werden, wie in der Abbildung dargestellt.
Schweißdrähte lassen sich je nach Klassifizierung in Massivdrahtschweißen und Fülldrahtschweißen unterteilen. Das Lichtbogenschweißen mit Schutzgas (Ar oder He) und Massivdraht wird als Schutzgasschweißen mit geschmolzener Elektrode bezeichnet und als MIG-Schweißen (Metal Inert Gas Arc Welding) bezeichnet. Das Lichtbogenschweißen mit argonreichem Mischgas und Massivdraht wird als MAG-Schweißen (Metal Active Gas Arc Welding) bezeichnet. Das CO2-Schutzgasschweißen mit Massivdraht wird als CO2-Schweißen bezeichnet. Beim Lichtbogenschweißen mit Fülldraht, bei dem CO2 oder CO2+Ar-Mischgas als Schutzgas verwendet wird, spricht man vom Fülldraht-Schutzgasschweißen. Es ist auch möglich, auf die Zugabe von Schutzgas zu verzichten. Diese Methode wird als selbstschützendes Lichtbogenschweißen bezeichnet.
Der Unterschied zwischen normalem MIG/MAG-Schweißen und CO2-Schweißen
Die Eigenschaften des CO2-Schweißens sind: niedrige Kosten und hohe Produktionseffizienz. Es gibt jedoch Nachteile wie große Spritzer und schlechte Formgebung, weshalb bei einigen Schweißverfahren normales MIG/MAG-Schweißen verwendet wird. Normales MIG/MAG-Schweißen ist ein Lichtbogenschweißverfahren, das durch Inertgas oder argonreiches Gas geschützt wird, während CO2-Schweißen stark oxidierende Eigenschaften hat, was den Unterschied und die Eigenschaften der beiden bestimmt. Die Hauptvorteile des MIG/MAG-Schweißens im Vergleich zum CO2-Schweißen sind wie folgt:
1) Die Spritzermenge wird um mehr als 50 % reduziert. Der Schweißlichtbogen ist unter dem Schutz von Argon oder argonreichem Gas stabil, nicht nur der Lichtbogen ist während der Tröpfchenübertragung und der Strahlübertragung stabil, sondern auch beim Kurzschlussübergang beim MAG-Schweißen mit niedrigem Strom ist die Abstoßungswirkung des Lichtbogens auf den Tröpfchen gering, wodurch das MIG/MAG-Schweißen sichergestellt wird. Die Spritzermenge beim Kurzschlussübergang beim MAG-Schweißen wird um mehr als 50 % reduziert.
2) Die Schweißnaht ist gleichmäßig und schön. Aufgrund der gleichmäßigen, feinen und stabilen Tropfenübertragung beim MIG/MAG-Schweißen ist die Schweißnaht gleichmäßig und schön.
3) Viele aktive Metalle und ihre Legierungen können geschweißt werden. Die oxidierende Eigenschaft der Lichtbogenatmosphäre ist sehr schwach oder sogar nicht oxidierend. MIG/MAG-Schweißen kann nicht nur Kohlenstoffstahl und hochlegierten Stahl schweißen, sondern auch viele aktive Metalle und ihre Legierungen, wie z. B.: Aluminium und Aluminiumlegierungen, Edelstahl und seine Legierungen, Magnesium und Magnesiumlegierungen usw.
4) Die Schweißbarkeit, Schweißqualität und Produktionseffizienz werden erheblich verbessert.
Der Unterschied zwischen gepulstem MIG/MAG-Schweißen und normalem MIG/MAG-Schweißen
Die Hauptform der Tröpfchenübertragung beim normalen MIG/MAG-Schweißen ist die Strahlübertragung bei hohem Strom und die Kurzschlussübertragung bei niedrigem Strom. Daher hat niedriger Strom immer noch die Nachteile einer großen Menge an Spritzern und einer schlechten Formgebung, insbesondere einige aktive Metalle können bei niedrigem Strom nicht verwendet werden. Schweißen wie Aluminium und Legierungen, Edelstahl usw. Daher ist das gepulste MIG/MAG-Schweißen aufgetaucht. Die Besonderheit der Tröpfchenübertragung besteht darin, dass jeder Stromimpuls ein Tröpfchen überträgt, was im Wesentlichen zur Tröpfchenübertragung gehört. Im Vergleich zum normalen MIG/MAG-Schweißen sind seine Hauptmerkmale wie folgt:
1) Die optimale Form der Tropfenübertragung beim gepulsten MIG/MAG-Schweißen ist ein Tropfen mit einem Puls. Auf diese Weise kann durch Einstellen der Pulsfrequenz die Anzahl der pro Zeiteinheit übertragenen Tropfen geändert werden, d. h. die Schmelzgeschwindigkeit des Schweißdrahtes.
2) Aufgrund der Tröpfchenübertragung eines Impulses und eines Tröpfchens entspricht der Durchmesser des Tröpfchens ungefähr dem Durchmesser des Schweißdrahtes, und die Lichtbogenwärme des Tröpfchens ist geringer, d. h. die Tröpfchentemperatur ist niedrig (verglichen mit der Strahlübertragung und der Übertragung großer Tröpfchen). Daher wird der Schmelzkoeffizient des Schweißdrahtes verbessert, d. h. die Schmelzeffizienz des Schweißdrahtes wird verbessert.
3) Aufgrund der niedrigen Tröpfchentemperatur entsteht weniger Schweißrauch. Dadurch wird einerseits der Abbrand von Legierungselementen reduziert und andererseits das Bauumfeld verbessert.
Im Vergleich zum herkömmlichen MIG/MAG-Schweißen bietet es folgende Hauptvorteile:
1) Die Schweißspritzer sind gering oder es entstehen überhaupt keine Spritzer.
2) Gute Lichtbogenrichtwirkung, geeignet für das Schweißen in allen Positionen.
3) Die Schweißnaht ist gut geformt, die Schmelzbreite ist groß, die fingerförmigen Eindringeigenschaften sind geschwächt und die Resthöhe ist gering.
4) Niedriger Strom schweißt aktive Metalle (wie Aluminium und seine Legierungen usw.) perfekt.
Der Strombereich der MIG/MAG-Schweißstrahlübertragung wurde erweitert. Beim Impulsschweißen kann der Schweißstrom eine stabile Tropfenübertragung von nahe dem kritischen Strom der Strahlübertragung bis zu einem großen Strombereich von mehreren zehn Ampere erreichen.
Die Eigenschaften und Vorteile des gepulsten MIG/MAG sind aus dem Obigen ersichtlich, aber nichts kann perfekt sein. Im Vergleich zu gewöhnlichem MIG/MAG sind seine Mängel wie folgt:
1) Das gewohnte Gefühl der Schweißproduktionseffizienz ist etwas geringer.
2) Höhere Qualitätsanforderungen an Schweißer.
3) Derzeit sind die Preise für Schweißgeräte relativ hoch.
Die wichtigste Prozessentscheidung für die Auswahl des Impuls-MIG/MAG-Schweißens
Angesichts der obigen Vergleichsergebnisse hat das gepulste MIG/MAG-Schweißen zwar viele Vorteile, die andere Schweißverfahren nicht erreichen und mit denen es nicht vergleichbar ist, es hat jedoch auch die Probleme eines hohen Gerätepreises, einer etwas niedrigen Produktionseffizienz und der Schwierigkeit, die Schweißer zu beherrschen. Daher wird die Wahl des gepulsten MIG/MAG-Schweißens hauptsächlich durch die Anforderungen des Schweißverfahrens bestimmt. Was die aktuellen inländischen Schweißverfahrensstandards betrifft, muss beim folgenden Schweißen grundsätzlich gepulstes MIG/MAG-Schweißen verwendet werden.
1) Kohlenstoffstahl. Hohe Anforderungen an Schweißqualität und Aussehen werden vor allem in der Druckbehälterindustrie gestellt, beispielsweise bei Kesseln, chemischen Wärmetauschern, Wärmetauschern für zentrale Klimaanlagen und Spiralgehäusen für Turbinen in der Wasserkraftindustrie.
2) Edelstahl. Verwenden Sie Kleinstrom (unter 200 A wird hier Kleinstrom genannt, das Gleiche gilt im Folgenden) und Gelegenheiten mit hohen Anforderungen an Schweißqualität und Aussehen, wie Lokomotiven, Druckbehälter in der chemischen Industrie usw.
3) Aluminium und seine Legierungen. Verwenden Sie kleine Ströme (unter 200 A wird hier als kleiner Strom bezeichnet, das Gleiche gilt im Folgenden) und Gelegenheiten mit hohen Anforderungen an Schweißqualität und Aussehen, wie z. B. Triebwagen, Hochspannungsschalter, Luftzerlegung und andere Industrien. Insbesondere die Automobilindustrie, einschließlich der CSR Group Sifang Vehicle, Tangshan Vehicle Factory und Changke, und andere kleine Hersteller, die die Verarbeitung für sie auslagern. Branchennachrichten zufolge werden bis 2015 alle Provinzhauptstädte und Städte mit mehr als 500 Einwohnern000 Elektrofahrzeuge nutzen können, was zeigt, dass die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen riesig ist und der Bedarf an Schweißarbeitslast und Schweißgeräten riesig ist.
4) Kupfer und seine Legierungen. Nach heutigem Kenntnisstand werden Kupfer und seine Legierungen grundsätzlich zum Impuls-MIG/MAG-Schweißen (im Rahmen des MIG-Schweißens) verwendet.
